Até meados de 2020, foram catalogados oito padrões de conectores diferentes no mundo. São diferenciados principalmente por país e fabricante. Isso ocorre por não existir um conector padrão e cada fabricante optar por utilizar um plugue próprio para sua marca. Cada fabricante alega que o seu sistema é o mais eficiente ou adequado para o seu veículo, portanto unificar os plugues se torna cada dia mais difícil (TAVARES, 2019).
3.1 CONECTOR GB/T
O GB/T (Figura 8) foi estabelecido pelo governo chinês e é o conector da China. Portanto todos os veículos oriundos da China apresentam esse tipo de plugue (TAVARES, 2019). Alguns exemplos de veículos que utilizam esse conector são o Caoa Cherry Arrizo 5 e Jac iEV40. Atualmente no mercado, existem duas versões de plugue GB/T:
Corrente alternada de 32A e voltagem entre 220V e 440V. Fornecendo uma potência entre 3,52kW e 14,08kW (superior);
Corrente contínua de 250A e voltagem entre 400V e 750V. Fornecendo uma potência entre 50kW e 187,5kW (inferior).
Figura 8 - Conectores GB/T
3.2 SAE J1772 TIPO 1
O SAE J1772 Tipo 1 (Figura 9) foi o primeiro padrão de plugue utilizado pelas marcas norte-americanas, como por exemplo o Chevrolet Volt. Utiliza uma corrente alternada de 80A, sua voltagem está entre 120V e 240V (monofásica) e sua potência varia entre 0,96kW e 19,2kW. É uma das menores do mercado, maior apenas que o GB/T AC (TAVARES, 2019).
Figura 9 - Conector SAE J1772 Tipo 1
Fonte: CPFL, 2020
A norma americana (SAE J1772) especifica o diâmetro da circunferência do conector sendo 43mm, contendo 5 pinos com 3 diferentes bitolas. O plugue é projetado para resistir a 10.000 conexões e desconexões.
Segundo a Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL), cada um dos cinco pinos tem uma propriedade (Figura 10):
Os dois primeiros pinos de alimentação recarregam o VE;
O terceiro pino, de controle piloto, realiza a comunicação com o VE, o que gera uma onda quadrada de cerca de 12V, que serve para detectar a conexão do veículo ao carregador, informar a corrente máxima de recarga permitida e controlar a recarga;
O quarto pino de detecção de proximidade não deixa o VE se movimente enquanto estiver conectado ao carregador;
O quinto pino é de aterramento.
Figura 10 - Pinagem do plugue SAE J1772
No Brasil, postos de recarga mais antigos possuem esse modelo de tomada. Exemplo de veículos existentes no mundo que utilizam esse conector são: Chevrolet Volt, Honda Fit EV, Kia Soul EV, Mitsubishi i-MiEV, Nissan Leaf, Tesla Model S (com adaptador fornecido pela Tesla) e Toyota Prius Plug-in Hybrid.
3.3 CCS TIPO 1
De acordo com a CPFL, o Combined Charging System (CCS) ou Combo, teve sua utilização oficial em 2012. Ele foi criado para permitir a recarga rápida em corrente contínua, assim como a recarga lenta ou rápida na corrente alternada. Existem dois modelos de plugues CCS, o tipo 1 (América do Norte) e o tipo 2 (Europa).
O plugue norte-americano SAE J1772 DC CCS Combo 1 Tipo 1 ou CCS Tipo 1 (Figura 11), é uma evolução do plugue SAE J1772 Tipo 1. Esse conector consiste em um SAE J1772 Tipo 1 acrescido de dois pontos de corrente contínua na parte inferior (TAVARES, 2019). Desta forma o plugue possui uma retrocompatibilidade com o modelo anterior em estações de recarga. Portanto, para veículos com plugues do modelo anterior é possível abastecer plugando o veículo no conector atualizado. Utiliza uma corrente de 200A, sua voltagem está entre 200V e 600V e sua potência máxima é de 125kW.
Figura 11 - Conector CCS Tipo 1
Fonte: CPFL, 2020
Exemplos de veículos no mundo que utilizam esse modelo de plugue são: BMW i3, Chevrolet Bolt e GM Chevy Spark EV.
3.4 SAE IEC 62196 TIPO 2
O plugue SAE IEC 62196 Tipo 2 (Figura 12) ou Mennekes (esse nome se deu em homenagem ao fabricante alemão que fez esse design) foi o primeiro conector europeu e o mais comum nos veículos híbridos ou elétricos mais antigos (TAVARES, 2019). Ele foi desenvolvido para sistemas monofásicos e trifásicos, utiliza corrente alternada de 63A, voltagem entre 250V e 400V e sua potência máxima é de 43kW.
Figura 12 - Conector SAE IEC 62196 Tipo 2
Fonte: CPFL, 2020
Segundo a CPFL, sete pinos existentes nesse modelo de plugue possuem basicamente as mesmas funções dos pinos do plugue Tipo 1, que servem para realizar o carregamento do VE com toda a proteção e segurança necessária (Figura 13).
Figura 13 - Pinagem do plugue SAE IEC 62196 Tipo 2
Fonte: CPFL, 2020
Todos os veículos híbridos plug-in existentes até hoje no Brasil são compatíveis com este modelo de conector. Exemplos de veículos que utilizam esse modelo de plugue no mundo são: BYD e6, BMW i3, Renault Fluence ZE, Renault Kangoo ZE, Renault ZOE, Volkswagen e-Golf e Volkswagen e-Up!
Observa-se uma similaridade entre os plugues SAE IEC 62196 Tipo 2 e GB/T AC. Ao analisá-los é possível perceber que o desenho das peças é o mesmo, porém o plugue SAE IEC 62196 Tipo 2 utiliza conector fêmea no cabo e conector macho no veículo, já o GB/T AC utiliza conector macho no cabo e conector fêmea no veículo, sendo um é o inverso do outro (TAVARES, 2019).
3.5 CCS TIPO 2
O conector europeu EU DC CCS Combo 2 Tipo 2 (Figura 14) ou Mennekes, é a evolução do plugue SAE IEC 62196 Tipo 2. O princípio da evolução é o mesmo do ocorrido no tipo 1, são adicionados dois pontos de corrente contínua na parte inferior do conector SAE IEC 62196 Tipo 2. Desta forma ele é compatível com as tomadas Tipo 2 (TAVARES, 2019).
Figura 14 - Conector CCS Tipo2
Fonte: CPFL, 2020
De acordo com a CPFL, é o plugue mais moderno do mercado, utiliza uma corrente contínua de 200A, voltagem entre 200V e 850V e potência máxima de 170kW. Esse é o padrão mais utilizado na Europa; portanto, todos os veículos híbridos plug-in e elétricos vindos da Europa para o Brasil empregam esse modelo de plugue.
3.6 CHADEMO
Segundo a CPFL, o plugue padrão do Japão é o CHAdeMO Yazaki (Figura 15). Ele foi criado em 2010 por cinco montadoras japonesas (Honda, Nissan, Mitsubishi, Subaru e Toyota) com o intuito de que se tornasse o plugue de padrão mundial. Porém atualmente está restrito somente ao Japão.
Figura 15 - Conector CHAdeMO
Fonte: EVI, Inc., 2020
O CHAdeMO (o nome é a abreviação de Charge de Move – recarregue para o movimento) utiliza uma corrente contínua entre 100A e 200A, voltagem de 500V e potência máxima de 60kW (TAVARES, 2019). Esse conector aqui no Brasil é encontrado somente no Nissan Leaf. Ele existe em diversos postos de recarga mais antigos pelo Brasil (normalmente está adjacente aos plugues CCS Tipo 2 e Tipo 2), porém alguns veículos japoneses possuem uma segunda tomada de outro padrão, como no caso do Nissan Leaf que vem com um segundo conector do Tipo 1 para o Brasil.
Segundo a CPFL, esse padrão de conector realiza a comunicação via protocolo CAN (Controller Area Network) entre a estação de recarga e o veículo elétrico. O plugue é bem mais complexo que os anteriores por se tratar de um padrão pioneiro para cargas rápidas em corrente contínua. Além de possuir todos os pinos dos plugues anteriores, os pinos de alimentação (energia 5 e 6), relé de controle (2 e 10) e comunicação (8 e 9) são divididos em linha positiva e negativa por se tratar de um sistema de corrente contínua (Figura 16).
Figura 16 - Pinagem do plugue CHAdeMO
Fonte: CPFL, 2020
Exemplos de veículos que trabalham com esse modelo de conector são: Citroen C-Zero, Fiat 500e, Kia Soul EV, Mitsubishi i-MiEV, Nissan Leaf e Peugeot iOn.
3.7 TESLA CHARGING
O conector Tesla Charging (Figura 17) foi desenvolvido pela Tesla e é de uso exclusivo. Ele trabalha nas duas correntes:
Corrente alternada entre 12A e 80A (monofásico à trifásico), voltagem entre 110V e 240V e potência máxima de 19,26kW;
Corrente contínua de 250A, voltagem de 500V e potência máxima de 250kW (supercharger).
Figura 17 - Conector Tesla Charging
Fonte: EVI, Inc., 2020
A Tesla disponibiliza adaptadores para os plugues Tipo 1 e CHAdeMO, além de fornecer os veículos com conectores CCS Tipo 2 (TAVARES, 2019).
3.8 O MERCADO BRASILEIRO
De acordo com a CPFL, atualmente no Brasil, os VEs são vendidos com um desses cinco tipos de plugues: GB/T, SAE J1772 Tipo 1, SAE IEC 62196 Tipo 2, CCS Tipo 2 e CHAdeMO. Esta grande variedade já causa transtornos, pois as estações de recarga instaladas em alguns pontos de estradas e locais específicos, como na Rodovia Presidente Dutra, não oferecem os cinco modelos de plugues existentes em nosso país, oferecem apenas três (SAE IEC 62196 Tipo 2, CCS Tipo 2 e CHAdeMO). Já os postos de recarga instalados em alguns shoppings, edifícios e supermercados só possuem o conector SAE IEC 62196 Tipo 2 (TAVARES, 2019).